Prakt. Met. Sonderband 30 (1999) 157 
Charakterisierung von Metalloberflächen 
Helmut Wieser, Herbert Zitter, Institut für Allgemeine und Analytische Chemie, Montanuniversität 
Tung von Leoben 
Über das 
haftfeste Einleitung 
© bei der Wesentliche Gebrauchseigenschaften von Metallen werden durch die Geometrie ihrer Oberfläche 
lensenng bestimmt. Das gilt nicht nur fiir die Gleit- und Schmiereigenschaften, sondern auch fiir die Haftung 
Wird neben von Uberziigen, fiir die Korrosionseigenschaften und im speziellen fiir die Kerbwirkung bei dyna- 
Mit dieser mischer Belastung. 
zieren. Für Das exakte Beschreiben von Form und Größe von Erhebungen, besonders aber von Vertiefungen 
in Phasen der Oberfläche, ist demnach eine wesentliche Voraussetzung zur Beurteilung der Gebrauchseigen- 
vermischen schaften von Metallen. 
2 dn Zur Charakterisierung von Metalloberflachen mit maximalen Rauhtiefen von Spm bis 100um wer- 
i de den heute vor allem lichtoptische und elektronenoptische Verfahren herangezogen. Die Rauheit 
wird fast ausschließlich mit dem Tastschnittverfahren, bei dem das Profil der Oberfläche durch das 
Abtasten mit einer feinen Spitze vermessen wird, bestimmt. Eine andere Möglichkeit des räumli- 
chen Messens von Oberflächenfehlern ist das stereoskopische Auswerten von elektronenoptischen 
Bildern. 
Die möglichen Aussagen und Grenzen dieser Verfahren sollen hier anhand des Beispiels einer ku- 
gelgestrahlten Oberfläche kritisch beurteilt und gegenübergestellt werden. Dabei wird besonderer 
Wert auf die räumliche Darstellung der Struktur der Oberfläche gelegt. 
[1975 
nee Optische Beurteilung von Metalloberflächen 
Eine erste Beurteilung bzw. der Vergleich von Metalloberflächen mit Musterproben erfolgt zumeist 
durch das Betrachten der Oberflächen mit freiem Auge oder im Stereomikroskop bei bis zu 
5O0facher Vergrößerung //J. Der räumliche Eindruck kann durch das Entstehen von Schatten bei 
einseitiger schräger Beleuchtung der Oberfläche erhöht werden (Abb. 1). 
USA 
Abb. 1: Erzielung einer räumlichen Wirkung im Lichtmikroskop durch schräges Beleuchten der Oberfläche 
Die Länge der Schatten und damit auch der räumliche Eindruck lassen sich durch die Wahl eines 
sehr flachen Lichteinfallswinkels steigern (Abb. 2). Länge und Form der Schatten ermöglichen 
nicht nur eine sehr gute Beurteilung der Struktur der Oberfläche, sondern auch ein grobes Abschät- 
zen der Rauhtiefen. 
Die in Stereomikroskopen wählbare Vergrößerung reicht jedoch vielfach nicht aus, um Strukturen 
der Oberfläche, die kleiner als 101m sind, zu erkennen. Diese werden üblicherweise im Rasterelek- 
tronenmikroskop untersucht, in dem aufgrund der großen Tiefenschärfe einzelne Oberflächenfehler 
bei relativ hohen Vergrößerungen dargestellt werden können.